3,4‑ジ オール受容体 24へ のラク トシル化

3,4‑ジ オ ー ル 受 容 体

24と

β―ラ ク トシ ル イ ミデ ー ト供 与 体

27を

活 性 化 剤 と して

TMSOTfあ

る い は三 フ ッ化 ホ ウ素 ジエ チ ル エ ー テ ル錯 体 (BF3・

OEt2)を

使 用 しグ リコ シル 化 反 応 を行 った (Scheme 17)。 溶 媒 と して ^1,4‑ジオ キ サ ン、

 

トル エ ン/1,4‑ジオ キ サ ン _(3:1)5引、 ぁ る い は ジ ク ロ ロメ タ ンを使 用 した (Table lo)。

En町 5以

外 の縮 合 反 応 はす べ て

Sch

dtら の inverse法 で行 った

 

^い7,5制

行 ったすべての反応において、供与体 27は 反応溶液の TLC分 析によ り 30分 以内 に完全 に消失 したことを確認 した。

得 られた混合物をゲル濾過

(BioBeads sX‑1,ト

ルエン )で ^{分画 し、} 4糖 を含む画分 と 2糖 を含む画分を分離 した。 これ らの画分を、それぞれ フラッシュカラムクロマ トグラフィーによ り分画精製 し、 3位 が α― ラク トシル化された

Lac(α l‑3)[GlcN3(αl 2)]Hep 32a、

4位 が α― ラク トシル化された

Lac(α l‑4)[GlcN3(α l‐2)]Hep 33a、

及び、 3位

のβ―ラク トシル化物 32bと 4位 のβ―ラク トシル化物 33bの 混合物を得た。 3位 また

は 4位 へβ―ラク トシル化物はそれ以上分画精製を行わなかった。 2糖 画分か らは未反

応受容体 24の みを回収 し、他の生成物はすべて排除した。

受容体 と して 3,4‑ジオール

24使

用 した場合 _(Table 6、 entry 5‑7)、

3位

また は

4位

へ の α―ラ ク トシル 化 物 をそ れ ぞ れ 同程 度 の収 率 で 与 え た 。^3,4‑ジオ ー ル

24の TMSOTf活

性化 条 件下 にお け る ラク トー ス供与体 に対 す る

3位

水酸基 の反応性 は

4

位水酸基 と同程度 で あ った。

溶媒 として

1,牛

ジオキサ ンを用いるラク トシル化条件では中程度の縮合収率

(68%)

であ り、ラク トシル化の位置選択性

(3‑04‑0=1:1)、

立体選択性

(α^:β =3。3:1)と

も に低かった

_{(entry 5)。}

過剰の TMSoTf存 在下

(供

与体 に対 して 2当 量

)0°

Cに て トルエン

/1,牛

ジオキサ ン中

_(3:1)で

反応 を行っても

entry 5と

同程度の位置

^/立

体選択性 (3‑04‑0=1:1,α

^:β

=3:1)で ^あった

(entry 6)。

En町 7に 示すように活性化剤 として三 フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体を使用 し 〜

10°

Cに てジクロロメタン中で反応 させた場合、さらに立体選択性が低下

(α^:β

=

2.6:1)し

、縮合収率 も 25%と 著 しく低下 した。

この様に、溶媒の種類をかえて も

GlcN(αl‑2)Hepの 3,4‑ジ

オール受容体 24を 用い たラク トシル化 においては全 く位置選択性が認め られなかった。また、

^inverse法

で は全 く収率および位置選択性の向上が認め られなかった。従 って、

3,牛

ジオール受容 体の 3位 水酸基への位置選択的ラク トシル化による合成経路の短縮は困難であるこ

とがわかった。

Table ll.化 合物 32及 び 33の NMRに よる同定

化合物 Glcプ

1,2  0'の

^{シグナ,レ}

  1哲

_{罷琵誘占猷プ夢葦}

基

 HMBcロ

ングレンジ相関ピーク

２     ３ ３     ３

3.511z 4.O Hz

δ=3.67 ppm,4‑O汀 δ=4.08 ppm,3‑O打

C‑3:△δ_=10。7 ppm C‑4:△δ=11.2 ppm

GIc H■/Hep C‑3,Hep H‑3/Glc C■

Glc H‑1/Hep C‐4,Hep H望/Glc C■

α_(1→

3)結

合 した化 合物

32お

よび α_(1→

4)結

_{合 した化合 物}

33は

^Table llに示す よ うに、

Glc残

基 のJl,2値、O打 ングナル の検 出、

Hep残

基 の13cの低磁 場 シ フ ト、

HMBC

によ る ロ ング レンジ相関 ピー クの検 出によ り決定 した。

β

(1→

3)32bと β

(1→

4)33bを ふくむ混合物はlH NMR分 析のみにより確認した。

Table 12.IH NMR(5(Ю MHz)Data in CDC13 at 25° C for compounds 28a,28b and 32‐34

compound residue   H‑l    H‑2    H‑3    H‑4    r[‐ 5    H‑6a   r【‑6b   H‑7a   H‑7b

(3ゴ12) (3ち.) (3ふ4) (3y4へ) (3上、Я) (3去hh) (2JhЯ hh) (3泳7Я) (3yh 7n) (2ちЯ^7h) 28a Hep     4.82    4。 11    4.02    5.51    3.84    5.09 4.16    4.31

(7.5)   (6.0)   (10.5)

32

(く 1.0)   (2.5)   (10.0)  (10.0)   (2.0) C'IcN3    5.02    3.00    4.10    3.41    4.19

(3.5)   (10.0)   (9.5)   (9.5)    nd C)ic      4.89    3.40    3.97    3.69    4.26 (4.0)   (9.5)   (9.5)   (9.5)   (6.0) Ga1      4.30    3.82    3.40    3.87    3.35

(8.0)   (9.8)   (3.0)    nd     nd Hep      4.80    4.03    4.19    5.49    3.88

(<1.0)   nd    (9.5)  (10.0)  (2.0) GIcN3    5。12    2.66    3.94    3.32    3.97 (3.5)   (10.3)   (9.5)   (9.8)   (5.0) Glc      4.50    3.37    3.57    3.93    3.39

(7.5)   (8.5)   (9。 5)   (9.5)    nd Ga1      4.43    3.75    3.40    3.90    3.32

(7.5)   (9.5)   (3.5)    nd     nd Hep      4.78    3.92    3.81    3.96    3.70

(1.5)    (3.0)    (9.5)    (9.5)    (1.5) GlcN3    4.93    2.94    3.99    3.39    4.09

(3.5)   (10.0)   (9.5)   (10.0)   (5.0) Glc      4.93    3.48    4.02    3.81    4.13

(3.5)   (9,8)   (9.5)   (10.0)   (1.5) Ga1      4.31    3.80    3.38    3.89    3.37

(8.0)  (10.3)  (2.5)    nd    (5,0) Hep      4.74    3.98    3.79    4.05    3.79

(1.0)    nd   (lo.0)  (10.0)   nd CllcN3    5.31    3.25    4.08    3.54    4.05

(4.0)  (10.5)  (9.5)   (8.5)   nd CIc      5.04    3.49    3.87    4.03    4.07 (4.0)  (10.0)  (9.5)   (9.8)    nd Ga1      4.33    3.72    3.28    3.85    3.31

(7.5)  (10.0)  (3.0)    nd    (5.0) Hep      4.86    3.96    4.24    5.48    3.85

(1.5)   (4.0)   (10.0)  (10.0)   (1.5) C'lcNAc  4.86    4.43    3.80    3.62    4.17

(3.5)   (9.5)   (9.5)   (9.5)    nd Glc      4.92    3.48    3.27    3.79    3.75

(3.0)   (9.5)   (9.0)   (9.3)   (5.0) Ca1      4.26    3.75    3.35    3.86    3,30

(7.5)   (9.8)   (2.5)   nd    (5.0)

4.15    4.28 nd     nd 3.72    3.75

nd   (10.3) 3.28    3.40

nd     nd

5。

24   ‑

4.18   4.25 (2.0)   (12.0)

3.74‑3.80

nd     nd 3.30    3.46

nd     nd

5。47     ‑ 4.15    4.26 (2.0)   (12.0) 3.68    3.80 (5.0)   (10.3) 3.36    3.47 (10,0)  (11.5)

5.18    ^‐

4。25    430

(2.5)   (12.0) 3.79    3.98 nd     nd 3.39    3.49 (7.5)    (9.5)

5。15     ^‐ 4.19    4.24 nd     nd 3.56    3.72

nd    (10.5) 3.23    3.39 (8.0)    (9.0)

4.18    4.32

(7.0)   (5.5)   (11.0)

4.23    4.31

(7.5)    (6.0)   (11.0)

4.25‑4.30

nd     nd     nd

4.16    4.31

(6.5)   (5.5)   (11.0)

この よ うに、 目的 とす る ^2,3‑分岐

4糖 28aの

構築 を、溶 媒 にジエチル エーテル を使 用 した ラク トー ス供 与体

27と 3‑OH受

容体

26の

縮合 反応 によ り立林 選択 的かつ高 収率 で達 成 す る ことがで きた。 この反応 の高 い立体選 択性 は、[2‑1]で行 った

Table 13.13c NNIR(125 MHz)Data in CDC13 at 25° C for compounds 28a,28b and 32‐ 34

compound    fesidue  C‑1 C‐2 C‑5 C‑7

28b

32

33

Hep       99.46 GlcN3   100・ 17

Glc       99.46 Ga1       103.58 Hep       99.84 C,lcN3     98.26 Glc        100.10 Ga1       102.81 Hep       99.78 GlcN3     99。 98 Glc      101.00 Ga1       103.34 Hep       99.88 GlcN3     99'33 Glc        101.∞

Ga1       102162 Hep       99。26 GlcNAc    98.00 Glc       99.90 Ca1       103.51

78.15 62.95 78.26 79,70 73.41 62.80 81.11 79.85 78.88 62.80 78.71 79.76 76.38 63.20 78.47

79。94 77.87 52.65 78,72 79.71

77.71 79.54 79.85 82,77 74.70 79.71 83.29 82.46 81.16 79.27 80.37 82.52 71.84 79.42 80.29 82.37 74.90 81.66 80.06 82.55

65.55

78。95 78.30 73.52 65.14 77.73 76.69 73.48 65.62 78.31 77.38 73.69 78.92 78.33

75。98 73.87 66.04 77.43 77.59 73.38

68.88 69.46 7■41 73.29 69.11 69.41

75。14 72.96 70.50 69.40 71.41 73.32 68.44

69。32 7■41 73.21 69.00

69。96 71.56 73.14

67.21 63.03 69.16 68.33 67.10 62.91 68.19 67.94 68.32 62.98 68.48 68.32 68.66 62.89 67.10 68.30 67.04 63.00 68.25 68.18

61.98

62.21

61.43

62.11 34

GlcN3(α

l 2)Hep合 成のそれを凌駕するものであった。縮合収率 も 2糖 同士の縮合反

応 に関わ らず

^{GlcN3(αl 2)Hep合}

成における単糖同士の縮合 と同程度であった。

これ らの縮合反応で共通 していえることは、ジエチルエーテルは

^1,4‑ジ

オキサ ンよ りも優れた溶媒であることである。

[2‐4]2,3‑分

岐 4糖 _{の GlcN3残基の} GlcNAc残 基への変換

Scheme 18.2,3‑分 岐

4糖

の

GlcN3残

基 の

GlcNAc残

_{基 へ の変換}

2,3‑分

岐ヘプ トース 28aに おけるグルコサ ミン残基のアジ ド基のアセ トアミ ド基 への変換を二通 りの方法で行った。 1つ はチオ酢酸

^/ピ

リジンを用いた還元的アセチ ル化によるアジ ド基をアセ トアミ ド基へ 1工 程で変換する方法。

^1601も

う 1つ はアジ ド基を

^Lindlar触

媒

^/水

素、印]も しくは亜鉛粉末

^/酢

酸

^1621で

還元 しアミノ基へ変換 し た後、エ アセチル化を行 うことでアセ トアミ ド基へ 2工 程で変換する方法である。

Table 14に

それ らの反応条件 と結果 を記載 した。

Table 14.ア ジ ド基のアセ トアミ ド基への変換

Expe 正lental conditions Yield(%)

AcSH/py

dine at 40°C for 12 days

Zn/AcOH,CH2C12,it',8 days thenハトacetyladon

Lindlar catalyst/H2,EtOAc,it,,3 daysthen  Ⅳ―acetylation

最 も高収率 (8979)で ア ジ ド基 をアセ トア ミ ドヘ変 換 で きた方 法 は、Lindlar触_媒/

水 素 、アセ チ ル化 を経 由 した もので あった。他 の方法 で は過剰 の試 薬添加 に くわ え、

長 時 間反応 させ た に もか かわ らず得 られ た アセ トア ミ ドの収率 は

6879で

あった。以 下 、各反応 につ いて よ り具体 的 に述 べ る。

チ オ酢酸/ピ リジ ン (1:1)の 場合 、アジ ド誘導体

28aを

室温 にて一 晩作 用 させ た。

TLCに

よ リア ジ ド

28aが

ほ とん ど消費 させ ず に残存 して いる ことを確 認 した。そ こ

で、チオ酢酸 を追加 し、反応温度を

^40°

Cま で上げて反応 を行った。反応は除々に進 行 した。 6日 間反応 させたが、 TLCに よ り 23aの スポ ッ トの存在が認め られた。 こ の残存するアジ ド 28aを 全て反応 させるため、チオ酢酸、ピリジンを追加 し

^40°

C

で 6日 間反応させた。カラム精製後、アセ トアミ ド 34を 68%の 収率で得た。 この ようにチオ酢酸

^/ピ

リジンでは、反応の進行が非常に遅 く、試薬の追加、高い反応温 度 において も 28aの 完全消費に至 らないことがわかった。そ こで、アジ ド誘導体

^28a

に対 してまず アジ ド基 を還元す ることでアミンを生成させ、引きつづいてアセチル 化によ リアセ トアミ ドヘ変換する方法を試みた。

まず亜鉛粉末

/酢

酸 によるアジ ド基の還元、それに続 く伴 アセチル化 をお こなった。

4糖 アジ ド誘導体のジクロロメタン溶液に酢酸 と亜鉛粉末を加え室温にて 8時 _間反応 させた。 TLCに よ り 28aが ほとんど消費されずに残存 していることを確認 した。亜 鉛粉末を追加 し、一晩撹拌 した。 TLCに よ り 28aが 残存 していることを確認 した。

この 28aを 全て反応させるため、亜鉛粉末及び酢酸を追加 し 7日 間反応 させた。 し か し、それ以上反応は進行せず 28aは 残存 していた。反応混合物を濾過 し濾液 を濃 縮 した。得 られた粗生成物をメタノール

^/無

水酢酸

_(7:3)で

処理 し洋 アセチル化 した。

カラムクロマ トグラフィーで精製 し、アセ トアミ ド 34を 収率 68%で 得た。

８   ８   ９ ６   ６   ８

つ ぎ にLindar触_媒/水素 よるア ジ ド基 の還元 、それ に続 く 洋 アセ チル化 を行 った。

ア ジ ド誘導体

28aの

酢酸 エチル溶 液 にLindar触_媒 (5%Pd on calsium carbontte)を 加 え た後 、反応 容 器 内 を水 素 ガスで 満 た し接触 水 素添加 を行 った。三 日間激 しく撹拌す る ことで

28aは

完 全 に消 失 した。 反応混 合 物 を濾 過後 、濾液 を濃縮 した。得 られ た 粗 生成物 を室 温 にて メタ ノー ル/酢酸 (7:3)で一時 間処理 し 辟 アセチル化 した。反応 混合 物 を濃縮後 、カ ラム ク ロマ トグ ラフィー で精製 し、 目的 とす るアセ トア ミ ド 34 を収 率

89%で

得 た。

アセ トア ミ ド基 の存 在 は

lH NMR分

_{析 によ り}

_GlcN3残

_基

_H‑2シ

グナル の低磁 場 シ フ ト (Table 12,△δ=1.43 PPm)、

NttAcシ

グナ)レ _(δ生

6.32,d,lH)の

出現 、さ らに^3JNH,H‐2

によ る シグナル分裂 を μ

2と NttAcの

互 い に観 測 した。また、

BC NMRに

_{よ り GIcN3}

残基

C‑2シ

グナル の高磁 場 シ フ ト(Table 13,△δ

=10.3 ppm)を

観測 した ことよ り決定 した。

この よ うに して 、合成 した ^2,3‑分岐

4糖

のア ジ ド基 をアセ トア ミ ド基 へ 高収率 で変 換す る ことに成功 した。これ によ り

15253株 LOSの

部分構造 で ある ^2,3‑分岐

4糖

、

すなわち、 2位 に α― 拝 アセチルー

D―

グルコサ ミン、そ して、 3位 に α―ラク トース残 基 を有するヘプ トースの合成を達成 した。

以上、本実験 によ りはじめて

2,3‑分

岐ヘプ トースの合成を達成 した。

^[対Jこ

の

2,3‑

分岐ヘプ トースは scheme 9で 計画 した通 り、まず

[2‑1]で

ヘプ トースの 2位 に

GlcN3

を導入 し、

GlcN3(αl 2)Hepを

合成 した。

[2‑2]で

この 2糖 を

3,牛

ジオールヘ導き、選 択的 3‑0‑TES化 、牛

0‑ア

セチル化、脱 3‑0‑TES化 により 3‑OH受 容体 を合成 した。

続 いて、

[2‑3]で

この 3‑OH受 容体へのラク トンル化によ り

^2,3‑分

岐ヘプ トースを構 築 し、そ して最後に、 [24]で ^この

^2,3‑分

岐ヘプ トースの GlcN3残 基上のアジ ド基 を

アセ トアミ ドヘ変換 した ことで合成することができた。

特 に、 この

2,3‑分

岐ヘ プ トース合成 には次の二つの反応の成功が大き く貢献 した といえる。 2糖

GlcN3(α

l 2)Hepの

3,牛

ジオール誘導体に 1章 で確立 した方法を適用 することによ り高収率 (88%)で 3‑OH受 容体へ変換可能であつた こと、そ して、 こ の 3‑OH受 容体 に行ったラク トシル化が高収率 (85%)か ^{つ α― 選択的}

^(α:β

=9.6:1)で あった ことである。

第二章では、本章で合成 した

^2,3‑分

岐 4糖 34を _{供与体へ変換 し、}

2,3‑/3,牛

分岐両

構造 を有する標的 7糖 の合成に利用 した。

第 三 章

^{:2,3‐/3,4‐}

三 分 岐 7糖 _{の 合 成}

3,4‑分

岐ヘプ トース合成における課題は、OscarsOnら の報告 したように、

^3,4‑位

水 酸基のジエクア トリアル配座に起因する糖残基間の立体的込み合いが大きいため、

その合成が困難であるという点である。 pqし かしなが ら、我々が過去に示 したよう にこのグリコシル化が全く進行 しないわけではなかった。

^Hep(α

l‑3)Hepの 4‑OH受

容体 とラク トースの縮合反応では、収率 26%で

3,4‑分

岐 4糖 の合成を達成している。

1631ま

た木曾 らも

^Glc(β

l‑4)Hepの 3‑OH受 容体を用いて 54%で

3,牛

分岐 3糖 の合成

を達成している

(Scheme 19)。

団

当研究室 による^3,牛分 岐糖合成

a.TMSOTi CHβ12,‐25°C b.60%AcOH aq.

木 曾 らによ る3,4‑分岐糖合成

NIS/TMSOTi CH2CH必 ^‐50°C

Scheme 19.3,4‑分 岐ヘ プ トースの合成

2工程26%

本研究では

Lac(β

l‑4)HePの 3‑OH受 容体 を用いて、 3位 に糖 を導入す る経路で

2,3‑分

岐と

^3,牛

分岐の両構造 を有する 15253株 のオ リゴ糖合成に着手 した。 この経路 をとる場合、受容体 として 3糖 を使用する。そのため、先に述べた成功例の 2糖 受 容体 を用いた経路よ りも糖残基 間の立体的な込み合いが大きくなると予想される。

従って、 この経路では 3糖 受容体に対 し、供与体 としてい くつ までの糖残基を有す るものが縮合反応に使用できるかを調べる必要があった。

そ こで本章ではまず第一に、最小単位の供与体 としてヘプ トース単糖 を使用 し、

³

糖受容体 とグリコシル化反応 を行 うことによ り

3,牛

分岐 4糖 の合成が可能であるこ

とを確認 した。続いて、 3糖

Lac(α

l‑3)Hep供 与体を使用 しても

3,4‑分

岐 6糖 の合成 が可能であるを見いだ した。そ して、最終的に

^2,3‑分

岐 4糖 _{供与体 と} 3糖 受容体の グリコシル化によ り

^2,3‑分

岐 と

^3,4‑分

岐の両構造 をもつ 7糖 、すなわち、15253糖鎖 合成を行った

(Figure 7)。

G瓜_(βl‑4)Glc(β

    3,4‑分 岐

一―一‐‐‐一――一―‐‐

↑

Gal(βl‑4)Glc(α

   1 2,3‑分 ^岐

↑

GlcNAcαl

単糖 供与体

R=OC(NH)CCi3

R=SEt

3糖受容体

Rl〓 OC(NH)CCi3,R2=Ac Rl=SEt,R2=TBDPS

R=OC(NH)CC13

R=SEt

怠

3糖

供与体

Figure 7.3,牛分 岐構造 を有 す る標 的

7糖

の構築

ドキュメント内 3‑0‑シ リルヘプ トース中間体を用いた 分岐コアオ リゴ糖鎖の構築 (ページ 46-54)